En basit tanımıyla ısınan havanın yükselerek soğuması ile oluşan yağışlara konveksiyonel yağış denir. Bunlara yükselim yağışları da denilmektedir. Halk arasında kırkikindi yağışları olarak da bilinirler. Konveksiyonel yağışlar genel itibari ile öğle zamanı ile öğleden sonra görülen yağışlardır.
Konvektif yağışlar genellikle sağanak olarak tabir edilen, kısa süreli fakat etkili yağışlardır.
İlkbahar ve yaz aylarında kuvvetli oraj, dolu, downburst gibi atmosferde nadir gerçekleşen olayların, coğrafyamızda son yıllarda fazlasıyla yaşanır olması, bu konuda bilinçlendirme yazısı yazmamıza sebep oldu.
Atmosferdeki havanın ve yeryüzündeki suların ısınması çoğunlukla, yere kadar ulaşan ve oradan geri yansıyan güneş ışınlarının marifetiyle olur. Yeryüzündeki sular ve yer seviyesindeki hava genel olarak ilkbahar, yaz ve sonbahar mevsimlerinde çok daha sıcaktır
Peki yer seviyesiyle, yaklaşık olarak ne kadar sıcaklık farkında konvektif yağış oluşur?
Bu yıl, önceki yıllara göre deniz suyu sıcaklıkları mevsimine göre oldukça fazla. Bu da konvektif yağışların ve havadaki atraksiyonun başlıca sebeplerinden biri
İstanbul’da deniz suyu sıcaklığı bugün itibariyle 24-26 derece aralığında, denizden yaklaşık 1500 metre yüksekteki havanın (850hpa) sıcaklığı da 15-16 derece civarında. Yerden yaklaşık 5000 metre civarındaki yükseklikte (500hpa) ise sıcaklık -10 derece civarında.
Aşağısı ile yukarısı arasında makul bir fark varsa (500 hpa'yla fark 28-30-32 derece civarları, 850 hpa'yla fark 8-10 derece civarları), atmosfer düşey (dikey) yönde dengeli/duraylıdır, havada yukarı doğru hareketler ya hiç olmayacak ya çok az olacaktır, gökyüzü de buna bağlı olarak az bulutlu veya açık olacaktır.
Fakat dün ve bugünkü gibi (18-19/07/2018) 500hpa'yla yer seviyesi arasındaki fark 35 derece civarındaysa, bu fark makul bir fark değildir, atmosferdeki düşey sıcaklık dengesini bozar. Bozulan dengeyi yeniden kurmak için alt seviyelerdeki ılık hava yukarılara doğru harekete geçer…
Ilık havanın içindeki su buharı (nem), yukarıda soğur ve tekrar buluta/yağışa dönüşmek durumunda kalır. Havanın içinde ne kadar su buharı varsa ve yukarısı ile aşağısı arasındaki sıcaklık farkı ne kadar büyükse oluşacak bulutun/yağışın yoğunluğu da o kadar fazla olur.
Bugün itibariyle, normalden yaklaşık bir 4-5 derece civarında daha düşük sıcaklık farkı göze çarpıyor 500 hpa'da.
Örneğin 23-24 Temmuz gibi beklediğimiz sistemde 500hpa'da yine -10 civarında bir anomoli var.Yani normalden yaklaşık bi on derece daha düşük sıcaklıklar. Bu fark da şiddetli hava olaylarına yol açacak gibi duruyor.
Tabii ki meteorolojik olayları yorumlamak bu kadar kolay değil. Sadece üst seviyelerle aradaki farka bakarak konvektif yağışların olacağını öngöremeyiz. Tıpkı kışın DEK (Deniz etkisiyle kar) yağışlarının olup olmayacağını veya nereyi ne kadar etkileyebileceğini sadece üst seviyelerle sıcaklık farkına bakarak kolaylıkla anlayamayacağımız gibi, konveksiyonel yağışları da bu şekilde basitçe sınıflandıramayız. Ancak basit meteorlojik verilerle tahmin yapan amatör meteorologlar için kolay bir çıkartım yaptığımızı düşünüyoruz.
Oraj tahmini yaparken dikkat edimesi gereken bir diğer husus hatta en önemlisi dinamik konveksiyondur. Jet akımlarının yoğun olduğu bölgelerde cape olmamasına rağmen dinamik konveksiyona bağlı oraj oluşabilir, hatta bazen diğer sistemlerin yapısıyla birleşerek kararsızlık hic olmadan da oraj fırtınası yapabilir.
Nedir Bu Dinamik Konveksiyon ?
Konveksiyon denince genel olarak herkesin aklına yerin güneşin etkisiyle ısınması sonucu havanın yukarı doğru yükselmesi gelir. Bu dar anlamda konveksiyondur ve bu konveksiyona termodinamik konveksiyon adı verilir. Bahar ve yaz aylarında İç Anadolu bölgesinde görülen kırk ikindi yağışları büyük oranda termodinamik konveksiyonun bir sonucudur. Nitekim, İstanbul’u sonbahar ve kış aylarında vuran deniz etkisi ile oluşan yağışlar da termodinamik konveksiyonunun etkisiyle oluşur.
Dar anlamın dışına çıkarsak konveksiyon; şiddetli radyasyon enverziyonlarının olduğu merkezlerde, soğuk cephenin arkasında, sıcak cephenin önünde de, yerdeki ısınma durumundan da bağımsız olarak meydana gelebilir. Bu şekilde oluşan konveksiyon tipine ise dinamik konveksiyon adı verilir. Geniş anlamda konveksiyon, dinamik ve termodinamik olmak üzere 2 türlüdür. Dinamik konveksiyonlar da, termodinamik konveksiyonlar gibi haydi haydi gökgürültülü fırtınalara da sebep olabilir. Dinamik konveksiyon gözardı edildiğinde; örneğin Antalya’da kışın CAPE ve lifted indeks değerlerine bakarak oraj tahmini yaparsanız yanılabilirsiniz, çünkü bütün kararsızlık indeksleri yer seviyesi temelli verilerdir ve dinamik konveksiyonla ilgili fikir vermez.
Konvektif yağış ihtimallerini değerlendirmek için yapılan hava tahminlerinde kullanılan diğer bazı veriler de şunlardır:
K Index (KI – K): Gök gürültülü bir sağanak yağışı tahmin edebilmek için tek başına referans alındığında çok tutarlı bir indeks çeşidi değildir. Nedeni ise 700 hPa’da bulunabilecek kuru hava parseli de konvektif kararsızlık gösterebilir.
K değeri 26’nin üstünde olduğu zaman, bir kaç oraj aktivasyonu oluşabilir. (26’nın altındaki değerleri gök gürültülü fırtına oluşumu çok zordur.)
Değerin 30’un üstüne çıktığı durumlarda, gökgürültülü sağanak yağış kütlesi etkisini gece saatlerinde de yoğun biçimde sürdürebilir.
K değeri 40’ın üstüne geçtiği zaman, gök gürültülü fırtına oluşma ihtimali kesine yakındır.
Lifted Index(LI) = Atmosferin kararlılık durumunu gösteren indekstir.
Değeri 11 ‘den fazla ise, aşırı derece de istikrarlı hava koşulları vardır. Gök gürültülü fırtına oluşum ihtimali yok gibidir.
8…11, çok kararlı koşullar vardır ve gök gürültülü fırtına oluşturma ihtimali çok düşüktür.
4…7, kararlıdır ve gök gürültülü fırtına oluşturma ihtimali azdır.
0…3, çoğunlukla kararlıdır bu yüzden yine gök gürültülü fırtına oluşma ihtimali düşüktür.
-3…-1, az da olsa kararsızlık durumudur, artık havanın bir gök gürültülü fırtına oluşturma kapasitesi oluşmuştur.
-5 …-4, kararsızlık durumudur. Büyük olasılıkla bir gök gürültülü fırtına oluşabilecektir.
-7…-6, çok fazla kararsızlık durumuna işaret eder. Şiddetli bir gök gürültülü fırtına oluşabilir.
-7’den de düşükse, aşırı derece de kararsızlık durumu vardır, hatta bir hortum bile oluşabilir.
Thompson Index: (TI) K indeksi(KI) ile lifted indeksin(LI) farkına dayanarak ortaya atılmış bir indeks çeşidi, Amerika Birleşik Devletleri’nde denenmiş ve şiddetli hava koşullarının tahmininde başarılı korelasyon olduğu tespit edilmiş.
TI < 25 Gök gürültü fırtına ihtimali düşük
TI 25-34 Gök gürültülü fırtına potansiyeli var
TI 35-39 Şiddeti artabilecek bir gök gürültülü fırtına potansiyeli var
TI => 40 Şiddetli bir gök gürültülü fırtına olasılığı var
Totals (Total Totals Index)= Wetterzentrale’den görmeye alışkın olduğumuz lifted indeks’le beraber gösterilen ve oraj aktivitelerini tahmin ederken kullandığımız bir tür indeks…
Totals değerinin 60’tan büyük olması, kesine yakın ihtimalle, bir (gök gürültülü) fırtınanın oluşabileceğine işaret sayılabilir, 48’den yüksek olduğu değerlerde ise , şiddetli hava koşulları arasında yakın bağlantısı var, ancak diğer verilerin (örneğin, lifted indeksin, K indeksin vs..) bunu desteklemesi gerekir. Aralıksal yorumlaması ise şu şekilde;
44-45 = tekil fırtına kütleleri
46-51 = aralıklı fırtına kütleleri
52-55 = yaygın fırtına kütleleri
Vertical Totals: (VT) 850 hPa sıcaklığı ile 500 hPa sıcaklığının farkı ile hesaplanan düşey farkıdır.
VT > 28 ise gök gürültülü bir fırtınanın oluşma ihtimali fazladır.
S Index: Bu indeks, Total totals ve düşey fark kullanılarak hesaplanan bu indeks, her mevsim başarılı bir korelasyona sahip olduğundan oldukça kullanışlıdır.
39’dan küçük olduğunda %10 gibi çok küçük bir ihtimalle gök gürültülü sağanak oluşabilir.
39 ve 46 civarlarında bu ihtimal %35-55’e çıkıyor.
46’dan büyükse en az 75%
CAPE = Convective Available Potential Energy = Elverişli Potansiyel Konvektif Enerji (J/kg) Değerlerine göre;
<300 = Hiç veya çok az konvektif potansiyel
300-1000 = Zayıf konvektif potansiyel
1000-2500 = Orta derecede konvektif potansiyel
> 2500 = Güçlü konvektif potansiyel
CIN = Convective Inhibition= Konvektif Engelleme
Dikey atmosferik düzlemde bulunan bir hava parselinin serbestçe yükselmesini(serbest yükselimi – free convection) önleyen negatif enerji alanıdır.
< 25 = Hava bir hortum üretme potansiyeline sahiptir.
50 = (Sahan şeklindeki bir fırtına bulutu – shelf cloud) ile özdeşleştirilir. Değeri 50’ye yaklaştıkça, fırtına bulutu gittikçe dereçoya benzer. Dereço, İspanyolca bir kelime,“raf” anlamına geliyor. Artan CIN etkisi ile yükselme engellenmeye başladığı için fırtına bulutu artık yukardan üzerine bir kuvvetle basılmış gibi raf şeklini alıyor.
> 100 = Çok ciddi bir kararsızlık durumu yoksa kolay kolay oraj aktivitesi oluşmaz, negatif enerji alanı engelleme yapar.
HODOGRAF (HODOGRAPH) KULLANIMI
Hodograf Nedir?
Hodograf, konvektif atmosferik ortamda dikey yönlü rüzgâr hız değişiminden yola çıkarak, (gök gürültülü) fırtınanın tipini ve hareket biçimini değerlendirmemiz açısından kullanılır. Başka bir ifadeyle; konvektif yağışların bir noktayı önceden nasıl etkileyebileceğine ilişkin kritik ipuçları sağlar. Bu bakımdan; hodograf kullanmadan, hortum tahmininde bulunmak fantezi veya müneccimlikten öteye geçemez.
Bu verilere , MGM tarafından günde iki kez atılan balon ölçümleri sonucunda oluşturulan skew-t diyagramlarından ulaşılabilir.
F Atmosfer
Konvektif yağışlar genellikle sağanak olarak tabir edilen, kısa süreli fakat etkili yağışlardır.
İlkbahar ve yaz aylarında kuvvetli oraj, dolu, downburst gibi atmosferde nadir gerçekleşen olayların, coğrafyamızda son yıllarda fazlasıyla yaşanır olması, bu konuda bilinçlendirme yazısı yazmamıza sebep oldu.
Atmosferdeki havanın ve yeryüzündeki suların ısınması çoğunlukla, yere kadar ulaşan ve oradan geri yansıyan güneş ışınlarının marifetiyle olur. Yeryüzündeki sular ve yer seviyesindeki hava genel olarak ilkbahar, yaz ve sonbahar mevsimlerinde çok daha sıcaktır
Peki yer seviyesiyle, yaklaşık olarak ne kadar sıcaklık farkında konvektif yağış oluşur?
Bu yıl, önceki yıllara göre deniz suyu sıcaklıkları mevsimine göre oldukça fazla. Bu da konvektif yağışların ve havadaki atraksiyonun başlıca sebeplerinden biri
İstanbul’da deniz suyu sıcaklığı bugün itibariyle 24-26 derece aralığında, denizden yaklaşık 1500 metre yüksekteki havanın (850hpa) sıcaklığı da 15-16 derece civarında. Yerden yaklaşık 5000 metre civarındaki yükseklikte (500hpa) ise sıcaklık -10 derece civarında.
Aşağısı ile yukarısı arasında makul bir fark varsa (500 hpa'yla fark 28-30-32 derece civarları, 850 hpa'yla fark 8-10 derece civarları), atmosfer düşey (dikey) yönde dengeli/duraylıdır, havada yukarı doğru hareketler ya hiç olmayacak ya çok az olacaktır, gökyüzü de buna bağlı olarak az bulutlu veya açık olacaktır.
Fakat dün ve bugünkü gibi (18-19/07/2018) 500hpa'yla yer seviyesi arasındaki fark 35 derece civarındaysa, bu fark makul bir fark değildir, atmosferdeki düşey sıcaklık dengesini bozar. Bozulan dengeyi yeniden kurmak için alt seviyelerdeki ılık hava yukarılara doğru harekete geçer…
Ilık havanın içindeki su buharı (nem), yukarıda soğur ve tekrar buluta/yağışa dönüşmek durumunda kalır. Havanın içinde ne kadar su buharı varsa ve yukarısı ile aşağısı arasındaki sıcaklık farkı ne kadar büyükse oluşacak bulutun/yağışın yoğunluğu da o kadar fazla olur.
Bugün itibariyle, normalden yaklaşık bir 4-5 derece civarında daha düşük sıcaklık farkı göze çarpıyor 500 hpa'da.
Örneğin 23-24 Temmuz gibi beklediğimiz sistemde 500hpa'da yine -10 civarında bir anomoli var.Yani normalden yaklaşık bi on derece daha düşük sıcaklıklar. Bu fark da şiddetli hava olaylarına yol açacak gibi duruyor.
Tabii ki meteorolojik olayları yorumlamak bu kadar kolay değil. Sadece üst seviyelerle aradaki farka bakarak konvektif yağışların olacağını öngöremeyiz. Tıpkı kışın DEK (Deniz etkisiyle kar) yağışlarının olup olmayacağını veya nereyi ne kadar etkileyebileceğini sadece üst seviyelerle sıcaklık farkına bakarak kolaylıkla anlayamayacağımız gibi, konveksiyonel yağışları da bu şekilde basitçe sınıflandıramayız. Ancak basit meteorlojik verilerle tahmin yapan amatör meteorologlar için kolay bir çıkartım yaptığımızı düşünüyoruz.
Oraj tahmini yaparken dikkat edimesi gereken bir diğer husus hatta en önemlisi dinamik konveksiyondur. Jet akımlarının yoğun olduğu bölgelerde cape olmamasına rağmen dinamik konveksiyona bağlı oraj oluşabilir, hatta bazen diğer sistemlerin yapısıyla birleşerek kararsızlık hic olmadan da oraj fırtınası yapabilir.
Nedir Bu Dinamik Konveksiyon ?
Konveksiyon denince genel olarak herkesin aklına yerin güneşin etkisiyle ısınması sonucu havanın yukarı doğru yükselmesi gelir. Bu dar anlamda konveksiyondur ve bu konveksiyona termodinamik konveksiyon adı verilir. Bahar ve yaz aylarında İç Anadolu bölgesinde görülen kırk ikindi yağışları büyük oranda termodinamik konveksiyonun bir sonucudur. Nitekim, İstanbul’u sonbahar ve kış aylarında vuran deniz etkisi ile oluşan yağışlar da termodinamik konveksiyonunun etkisiyle oluşur.
Dar anlamın dışına çıkarsak konveksiyon; şiddetli radyasyon enverziyonlarının olduğu merkezlerde, soğuk cephenin arkasında, sıcak cephenin önünde de, yerdeki ısınma durumundan da bağımsız olarak meydana gelebilir. Bu şekilde oluşan konveksiyon tipine ise dinamik konveksiyon adı verilir. Geniş anlamda konveksiyon, dinamik ve termodinamik olmak üzere 2 türlüdür. Dinamik konveksiyonlar da, termodinamik konveksiyonlar gibi haydi haydi gökgürültülü fırtınalara da sebep olabilir. Dinamik konveksiyon gözardı edildiğinde; örneğin Antalya’da kışın CAPE ve lifted indeks değerlerine bakarak oraj tahmini yaparsanız yanılabilirsiniz, çünkü bütün kararsızlık indeksleri yer seviyesi temelli verilerdir ve dinamik konveksiyonla ilgili fikir vermez.
Konvektif yağış ihtimallerini değerlendirmek için yapılan hava tahminlerinde kullanılan diğer bazı veriler de şunlardır:
K Index (KI – K): Gök gürültülü bir sağanak yağışı tahmin edebilmek için tek başına referans alındığında çok tutarlı bir indeks çeşidi değildir. Nedeni ise 700 hPa’da bulunabilecek kuru hava parseli de konvektif kararsızlık gösterebilir.
K değeri 26’nin üstünde olduğu zaman, bir kaç oraj aktivasyonu oluşabilir. (26’nın altındaki değerleri gök gürültülü fırtına oluşumu çok zordur.)
Değerin 30’un üstüne çıktığı durumlarda, gökgürültülü sağanak yağış kütlesi etkisini gece saatlerinde de yoğun biçimde sürdürebilir.
K değeri 40’ın üstüne geçtiği zaman, gök gürültülü fırtına oluşma ihtimali kesine yakındır.
Lifted Index(LI) = Atmosferin kararlılık durumunu gösteren indekstir.
Değeri 11 ‘den fazla ise, aşırı derece de istikrarlı hava koşulları vardır. Gök gürültülü fırtına oluşum ihtimali yok gibidir.
8…11, çok kararlı koşullar vardır ve gök gürültülü fırtına oluşturma ihtimali çok düşüktür.
4…7, kararlıdır ve gök gürültülü fırtına oluşturma ihtimali azdır.
0…3, çoğunlukla kararlıdır bu yüzden yine gök gürültülü fırtına oluşma ihtimali düşüktür.
-3…-1, az da olsa kararsızlık durumudur, artık havanın bir gök gürültülü fırtına oluşturma kapasitesi oluşmuştur.
-5 …-4, kararsızlık durumudur. Büyük olasılıkla bir gök gürültülü fırtına oluşabilecektir.
-7…-6, çok fazla kararsızlık durumuna işaret eder. Şiddetli bir gök gürültülü fırtına oluşabilir.
-7’den de düşükse, aşırı derece de kararsızlık durumu vardır, hatta bir hortum bile oluşabilir.
Thompson Index: (TI) K indeksi(KI) ile lifted indeksin(LI) farkına dayanarak ortaya atılmış bir indeks çeşidi, Amerika Birleşik Devletleri’nde denenmiş ve şiddetli hava koşullarının tahmininde başarılı korelasyon olduğu tespit edilmiş.
TI < 25 Gök gürültü fırtına ihtimali düşük
TI 25-34 Gök gürültülü fırtına potansiyeli var
TI 35-39 Şiddeti artabilecek bir gök gürültülü fırtına potansiyeli var
TI => 40 Şiddetli bir gök gürültülü fırtına olasılığı var
Totals (Total Totals Index)= Wetterzentrale’den görmeye alışkın olduğumuz lifted indeks’le beraber gösterilen ve oraj aktivitelerini tahmin ederken kullandığımız bir tür indeks…
Totals değerinin 60’tan büyük olması, kesine yakın ihtimalle, bir (gök gürültülü) fırtınanın oluşabileceğine işaret sayılabilir, 48’den yüksek olduğu değerlerde ise , şiddetli hava koşulları arasında yakın bağlantısı var, ancak diğer verilerin (örneğin, lifted indeksin, K indeksin vs..) bunu desteklemesi gerekir. Aralıksal yorumlaması ise şu şekilde;
44-45 = tekil fırtına kütleleri
46-51 = aralıklı fırtına kütleleri
52-55 = yaygın fırtına kütleleri
Vertical Totals: (VT) 850 hPa sıcaklığı ile 500 hPa sıcaklığının farkı ile hesaplanan düşey farkıdır.
VT > 28 ise gök gürültülü bir fırtınanın oluşma ihtimali fazladır.
S Index: Bu indeks, Total totals ve düşey fark kullanılarak hesaplanan bu indeks, her mevsim başarılı bir korelasyona sahip olduğundan oldukça kullanışlıdır.
39’dan küçük olduğunda %10 gibi çok küçük bir ihtimalle gök gürültülü sağanak oluşabilir.
39 ve 46 civarlarında bu ihtimal %35-55’e çıkıyor.
46’dan büyükse en az 75%
CAPE = Convective Available Potential Energy = Elverişli Potansiyel Konvektif Enerji (J/kg) Değerlerine göre;
<300 = Hiç veya çok az konvektif potansiyel
300-1000 = Zayıf konvektif potansiyel
1000-2500 = Orta derecede konvektif potansiyel
> 2500 = Güçlü konvektif potansiyel
CIN = Convective Inhibition= Konvektif Engelleme
Dikey atmosferik düzlemde bulunan bir hava parselinin serbestçe yükselmesini(serbest yükselimi – free convection) önleyen negatif enerji alanıdır.
< 25 = Hava bir hortum üretme potansiyeline sahiptir.
50 = (Sahan şeklindeki bir fırtına bulutu – shelf cloud) ile özdeşleştirilir. Değeri 50’ye yaklaştıkça, fırtına bulutu gittikçe dereçoya benzer. Dereço, İspanyolca bir kelime,“raf” anlamına geliyor. Artan CIN etkisi ile yükselme engellenmeye başladığı için fırtına bulutu artık yukardan üzerine bir kuvvetle basılmış gibi raf şeklini alıyor.
> 100 = Çok ciddi bir kararsızlık durumu yoksa kolay kolay oraj aktivitesi oluşmaz, negatif enerji alanı engelleme yapar.
HODOGRAF (HODOGRAPH) KULLANIMI
Hodograf Nedir?
Hodograf, konvektif atmosferik ortamda dikey yönlü rüzgâr hız değişiminden yola çıkarak, (gök gürültülü) fırtınanın tipini ve hareket biçimini değerlendirmemiz açısından kullanılır. Başka bir ifadeyle; konvektif yağışların bir noktayı önceden nasıl etkileyebileceğine ilişkin kritik ipuçları sağlar. Bu bakımdan; hodograf kullanmadan, hortum tahmininde bulunmak fantezi veya müneccimlikten öteye geçemez.
Bu verilere , MGM tarafından günde iki kez atılan balon ölçümleri sonucunda oluşturulan skew-t diyagramlarından ulaşılabilir.
F Atmosfer
